時間:2022-05-15 05:07:18
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機械制造工藝學課程設計要求學生針對一個中等復雜程度的零件編制一套機械加工工藝規程,設計一副教師指定的加工工序的專用夾具,并撰寫設計說明書。學生應該在老師的指導下,認真地、有計劃地、獨立完成設計任務,整個課程設計側重于讓學生掌握機械零件加工工藝編制的完整過程。針對機械制造工藝學課程設計所出現的問題,從多方面入手,綜合應用多種教學手段提高課程設計的教學質量。
2.1重視設計題目選擇
選題要能充分實現教學目標,針對應用型本科培養的目標,機械制造工藝學課程設計所指定的零件應有很強典型性和現實性。首先,所用零件要有典型性,課程設計用到的零件應該是軸類、盤蓋類、箱體類和異形零件中的代表性零件;其次,所選零件結構相對簡單,加工工藝要求不高,旨在讓學生能夠掌握加工工藝設計的全過程,能夠獨立完成;最后,要鼓勵學生從生產實踐中或從生活中自選零件作為設計用零件。課程設計中選定的零件復雜程度不同,所造成的零件加工和夾具設計的難度也大不一樣,學生可以根據自己的實際情況和興趣愛好自由選擇。教師在評定成績的時候應該將零件加工的難易程度等因素考慮其中。這樣就有利于不同能力學生水平的發揮,提高學生對專業課課程設計的積極性,增強學生的自信心。選題要能承接先修課程,選題要承接先修的機械測繪課程設計、金工實習及生產實習等課程。機械測繪課程設計使學生初步了解典型零部件的結構、裝配關系和零件的連接方法;金工實習和生產實習有利于在課程設計中合理的選擇加工方法和定位方案,機械零件的三維造型的學習,為學生提供了比較直觀的設計成果,有效地克服了目前學生中普遍存在空間想象力問題所導致的二維制圖錯誤百出的問題。課程所選題目能夠緊密聯系先修課程,這樣既有利于培養學生工藝設計和夾具設計等方面的能力,又能訓練計算、繪圖、查資料、執行標準等基本技能。
2.2改進教學組織模式
改變傳統的設計小組分組模式,在學生安排方面可根據零件的復雜程度確定每一個組的學生人數,但是在確定每一組學生時,指導老師往往根據學生理論課成績的高低,把成績好的和成績差的分在同一設計小組,以圖能夠完成設計任務和減少教師的指導難度。而今大學生個性心理普遍較強,這樣的分組方式會引起部分成績較差學生的誤解,認為這是教師的一種歧視,因而對設計有抵觸情緒,不利于學生的課程設計。指導教師可以根據學生名單的順序依次分組,實踐表明,學生們之間的互相幫助和討論并非一定要在同一小組內進行,所以順序分組并不會影響學生間的相互協助。改變傳統教學組織模式,一般工科院校采用兩周左右教學專周來組織課程設計,這樣雖然便于教學組織管理,但是設計任務過于集中,在此期間,學生既要完成課程設計,可能還要忙于其他考試,往往使得學生應付課程設計,缺少充足的思考時間。為了改變這一現狀,指導教師在理論課程開始時就下發課程設計任務書,這樣,學生會帶著任務或問題學習理論課程,學生有充分的課外時間查資料、定方案、改錯誤。教師也有充足的時間解答學生的疑問,更可把課程設計中具有代表性的問題作為案例教學,將課程設計的問題與難點分解到整個教學過程。經過理論教學和課程設計同步進行,學生在設計專用周里能夠很快進入狀態,有充足的時間思考和修改,提高了設計質量,同時也豐富了理論教學。
2.3計算機輔助課程設計全過程
隨著計算機技術的發展,現代工程技術人員在實際工作中廣泛采用計算機輔助設計。但在傳統的機械制造工藝學課程設計中,出于訓練學生工程設計基礎技能的需要,指導教師往往要求學生手工繪制設計圖紙,這與工廠工藝技術人員實際工作情況相背。因此,我們要求學生盡量采用計算機輔助設計方式。首先,利用成熟的CAPP軟件進行工藝設計,其次,運用三維CAD軟件設計專用機床夾具并轉化為二維圖紙用于生產制造,然后,利用有限元分析軟件進行夾具關鍵零件的強度和剛度分析,最后,利用常用辦公軟件撰寫課程設計說明書等。通過全程計算機輔助設計,培養學生的計算機應用能力,提高了設計效率,把更多的時間用于思考,同時也彌補了學生空間想象能力差和二維制圖錯誤多的狀況。
2.4提高教師的指導效果
現代教育強調以學生為主體,教師為主導。課程設計應由學生獨立完成,不能依賴教師。但是機械制造工藝學課程設計包括工藝路線制訂、定位夾緊方案設計、工藝參數選擇、夾具結構設計等,學生往往感到已知條件太少而無從下手。實踐表明,機械制造工藝課程設計應借助教師的步步引導,不能完全放任,教師的指導是課程設計能否完成的關鍵。改善指導方式,教師應采用集體與個別相結合的指導方式。設計前一定要把任務交代清楚;中間穿插集體指導,解決共性問題;后期主要是檢查與糾正細節。針對學生能力和基礎上的差異,教師要注重因材施教。學生完成一部分設計后,送交教師批閱作為總評的依據,教師能對每個學生的設計情況進行動態檢查。建立正確的指導理念,教師應有正確的指導理念。(1)要有參與意識,教師不能只作旁觀者,教師的參與往往起到很好的示范效果。(2)對學生在設計中的遇到困難,指導教師不要急于給出解決方案或者過早地給問題下結論,要多引導和啟發學生,給出解決問題的思路或者需要查閱的參考資料等,不可代替學生去做。(3)要把握好指導的度,指導教師不要過分地強調合理性而過多或頻繁的指出學生設計中的“錯誤”,這樣會使學生“不敢”設計下去,對設計失去了信心。對于學生的某些設計成果,只要不是原則性錯誤,指導教師應該多肯定同時也要指出這樣設計的弊端,多鼓勵學生大膽獨立地設計。(4)要引導學生樹立正確的設計思想,設計是一個反復推敲、反復修正、不斷創新的過程,引導學生從錯誤和失敗中找到問題所在,在反復地修改中體會理論知識。
2.5成績評定
在設計完成后,安排時間分組進行答辯,答辯是教師檢查設計質量高低和辨別抄襲的有效手段,也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中答疑。同時通過答辯也鍛煉了學生的口頭表達能力。答辯既不能流于形式,也不能拘于形式,師生要認真做好答辯的準備和組織工作。答辯時,首先將本組完成的工藝卡提交給教師,由一名學生擔任主要答辯人,對該組在零件工序設計的理由和每位組員在設計過程中所做的工作描述,闡述在設計過程中出現的各種問題以及組員是如何解決這些問題的等,其他小組成員協助主答辯人回答教師的提問;然后小組的每一位同學相老師展示自己所設計的夾具圖紙,指導教師對每一位同學的設計成果的相關問題提問并對學生的回答和設計成果進行點評,當場給出課程設計成績等級。課程設計成績評定應該以圖紙、計算說明書和答辯成績為主,兼顧設計態度等表現;同時,評定成績要有一個相對固定的考核標準,但又不拘泥于該標準,要鼓勵學生大膽合理創新,創新意識在考核成績中應有所體現。課程設計的最后成績由工藝設計成績和夾具設計成績兩部分組成,工藝設計成績占40%,夾具設計成績占60%。工藝設計部分的成績根據小組提交的工序卡和答辯情況總體給分。夾具設計部分成績是根據個人的夾具設計成果、答辯表現和平時表現等綜合給分。
(1)學生不重視課程設計,缺乏興趣,存在應付了事的思想。
(2)機械制造工藝學課程設計教學時間安排不合理,在課程設計專周期間,學生還要準備其他各種考試,或者忙于求職等,無暇顧及課程設計。
(3)由于高校擴招后,生源素質有所下降,部分學生對理論知識掌握不好,課程設計自然無從下手,因而抄襲現象時有發生。
(4)學生缺乏吃苦耐勞精神,在處理課程設計這種比較復雜的問題時,不愿意積極主動地尋求解決途徑,同時不愿意反復修改課程設計成果,存在畏難情緒,學生總是希望老師告訴他們應該怎樣去做,成為“復印機”。
2機械制造工藝學課程設計的改革探索
機械制造工藝學課程設計要求學生針對一個中等復雜程度的零件編制一套機械加工工藝規程,設計一副教師指定的加工工序的專用夾具,并撰寫設計說明書。學生應該在老師的指導下,認真地、有計劃地、獨立完成設計任務,整個課程設計側重于讓學生掌握機械零件加工工藝編制的完整過程。針對機械制造工藝學課程設計所出現的問題,從多方面入手,綜合應用多種教學手段提高課程設計的教學質量。
2.1重視設計題目選擇
選題要能充分實現教學目標,針對應用型本科培養的目標,機械制造工藝學課程設計所指定的零件應有很強典型性和現實性。首先,所用零件要有典型性,課程設計用到的零件應該是軸類、盤蓋類、箱體類和異形零件中的代表性零件;其次,所選零件結構相對簡單,加工工藝要求不高,旨在讓學生能夠掌握加工工藝設計的全過程,能夠獨立完成;最后,要鼓勵學生從生產實踐中或從生活中自選零件作為設計用零件。課程設計中選定的零件復雜程度不同,所造成的零件加工和夾具設計的難度也大不一樣,學生可以根據自己的實際情況和興趣愛好自由選擇。教師在評定成績的時候應該將零件加工的難易程度等因素考慮其中。這樣就有利于不同能力學生水平的發揮,提高學生對專業課課程設計的積極性,增強學生的自信心。選題要能承接先修課程,選題要承接先修的機械測繪課程設計、金工實習及生產實習等課程。機械測繪課程設計使學生初步了解典型零部件的結構、裝配關系和零件的連接方法;金工實習和生產實習有利于在課程設計中合理的選擇加工方法和定位方案,機械零件的三維造型的學習,為學生提供了比較直觀的設計成果,有效地克服了目前學生中普遍存在空間想象力問題所導致的二維制圖錯誤百出的問題。課程所選題目能夠緊密聯系先修課程,這樣既有利于培養學生工藝設計和夾具設計等方面的能力,又能訓練計算、繪圖、查資料、執行標準等基本技能。
2.2改進教學組織模式
改變傳統的設計小組分組模式,在學生安排方面可根據零件的復雜程度確定每一個組的學生人數,但是在確定每一組學生時,指導老師往往根據學生理論課成績的高低,把成績好的和成績差的分在同一設計小組,以圖能夠完成設計任務和減少教師的指導難度。而今大學生個性心理普遍較強,這樣的分組方式會引起部分成績較差學生的誤解,認為這是教師的一種歧視,因而對設計有抵觸情緒,不利于學生的課程設計。指導教師可以根據學生名單的順序依次分組,實踐表明,學生們之間的互相幫助和討論并非一定要在同一小組內進行,所以順序分組并不會影響學生間的相互協助。改變傳統教學組織模式,一般工科院校采用兩周左右教學專周來組織課程設計,這樣雖然便于教學組織管理,但是設計任務過于集中,在此期間,學生既要完成課程設計,可能還要忙于其他考試,往往使得學生應付課程設計,缺少充足的思考時間。為了改變這一現狀,指導教師在理論課程開始時就下發課程設計任務書,這樣,學生會帶著任務或問題學習理論課程,學生有充分的課外時間查資料、定方案、改錯誤。教師也有充足的時間解答學生的疑問,更可把課程設計中具有代表性的問題作為案例教學,將課程設計的問題與難點分解到整個教學過程。經過理論教學和課程設計同步進行,學生在設計專用周里能夠很快進入狀態,有充足的時間思考和修改,提高了設計質量,同時也豐富了理論教學。
2.3計算機輔助課程設計全過程
隨著計算機技術的發展,現代工程技術人員在實際工作中廣泛采用計算機輔助設計。但在傳統的機械制造工藝學課程設計中,出于訓練學生工程設計基礎技能的需要,指導教師往往要求學生手工繪制設計圖紙,這與工廠工藝技術人員實際工作情況相背。因此,我們要求學生盡量采用計算機輔助設計方式。首先,利用成熟的CAPP軟件進行工藝設計,其次,運用三維CAD軟件設計專用機床夾具并轉化為二維圖紙用于生產制造,然后,利用有限元分析軟件進行夾具關鍵零件的強度和剛度分析,最后,利用常用辦公軟件撰寫課程設計說明書等。通過全程計算機輔助設計,培養學生的計算機應用能力,提高了設計效率,把更多的時間用于思考,同時也彌補了學生空間想象能力差和二維制圖錯誤多的狀況。
2.4提高教師的指導效果
現代教育強調以學生為主體,教師為主導。課程設計應由學生獨立完成,不能依賴教師。但是機械制造工藝學課程設計包括工藝路線制訂、定位夾緊方案設計、工藝參數選擇、夾
具結構設計等,學生往往感到已知條件太少而無從下手。實踐表明,機械制造工藝課程設計應借助教師的步步引導,不能完全放任,教師的指導是課程設計能否完成的關鍵。改善指導方式,教師應采用集體與個別相結合的指導方式。設計前一定要把任務交代清楚;中間穿插集體指導,解決共性問題;后期主要是檢查與糾正細節。針對學生能力和基礎上的差異,教師要注重因材施教。學生完成一部分設計后,送交教師批閱作為總評的依據,教師能對每個學生的設計情況進行動態檢查。建立正確的指導理念,教師應有正確的指導理念。 (1)要有參與意識,教師不能只作旁觀者,教師的參與往往起到很好的示范效果。
(2)對學生在設計中的遇到困難,指導教師不要急于給出解決方案或者過早地給問題下結論,要多引導和啟發學生,給出解決問題的思路或者需要查閱的參考資料等,不可代替學生去做。
(3)要把握好指導的度,指導教師不要過分地強調合理性而過多或頻繁的指出學生設計中的“錯誤”,這樣會使學生“不敢”設計下去,對設計失去了信心。對于學生的某些設計成果,只要不是原則性錯誤,指導教師應該多肯定同時也要指出這樣設計的弊端,多鼓勵學生大膽獨立地設計。
(4)要引導學生樹立正確的設計思想,設計是一個反復推敲、反復修正、不斷創新的過程,引導學生從錯誤和失敗中找到問題所在,在反復地修改中體會理論知識。
2.5成績評定
2.課程設計存在的問題分析
(1)“三多三少”問題機械制造工藝課程設計是機械專業的知識綜合運用并有機結合起來的訓練過程,涉及機械制造工藝學、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床及機床夾具設計、機械制圖、公差與技術測量等內容,應用知識較多,設計內容包括工藝規程制定、專用刀具、專用夾具設計等三方面內容,參加設計的學生人數較多。同時,學生綜合運用理論知識和信息資料的能力比較欠缺;為期3周的設計時間偏少,指導課程設計的教師人數較少。
(2)“三不”問題學生自主性不強。首先,學生對課程設計重要性認識不夠,比較懈怠,造成前松后緊的學習局面;其次,設計初始階段,不能從設計題目和任務中發現主要問題,不會把已學知識與需要設計的內容相結合,一味等待和依賴指導教師,甚至需要指導教師提出設計方案;再次,針對一些參考資料提供的設計思路和方法不能進行合理選擇,生搬硬套,導致設計方案不合理,設計思路混亂,不能體現創造性。有小部分同學對設計中出現的困難有畏難情緒,期待抄襲別人的設計成果,獨立自主性較差。圖紙繪制不規范,說明書撰寫不規范。部分學生圖紙尺寸標注不合理,設計的工裝零件制造工藝性和裝配工藝性差。設計說明書中對設計方案的提出解決問題思路和方法不能明確表述;設計原理、計算方法闡述條理不清楚和內容不對應,缺少參考文獻或引用的參考文獻格式錯誤等。
(3)成績評定問題課程設計成績評定一般依據三部分:⑴出勤及平時表現;⑵設計、圖紙及說明書質量;⑶答辯情況。指導教師不可能長期呆在設計教室,出勤靠學生的自覺性,學生圖紙內容相似,說明書內容相同,答辯時間較短,提問問題有限。據此評定成績必然存在弊端。
3.教學問題及改革方案
教學是教與學的有機統一,授課只是教學的一部分,對于專業課應盡量與實踐相結合。改進授課方法,完善實踐環節是確保教學改革成果轉化為學生知識和能力的有效途徑。
(1)充分調動學生積極性,解決學生對課程設計的重要性認識不足的現狀在進行本課程設計時,學生已進入倒數第二學期,很多同學進入畢業前的忙亂或茫然階段,找工作、考研或對即將離校后的生活不知所措,對課程設計興趣不高,學習態度不夠端正,沒有正確認識到課程設計對學習和培養工程師基本設計素質的重要影響,這些不良情緒往往會造成他們不能積極主動地投入課程設計工作。在以往的教學實施過程中,總有部分學生對待課程設計不負責任、敷衍了事,無法達到預期的教學要求和課程設計目的。為改善現狀,筆者深入學生中與他們進行交流、溝通,了解學生所處的狀態,積極引導、解決他們面臨的問題。在開展課程設計時,首先第一日需要做到是為學生講解,課程設計的必要性及其意義,通過集中動員,使學生能夠充分了解課程設計的地位、作用,以便其今后能夠積極配合相關工作,與此同時,為學生講解所設計的相關任務,讓學生能夠從本質上端正態度,進而主動參與到課程設計中。
(2)課程設計選題單一,缺乏先進性長期以來,不少學校所開展的課程設計,都多以零件等機床夾具設計、工藝設計等為主,由于這些課程都為實際操作課程,且內容多為金屬切削機床與減速箱等操縱部件,這些課程內容更利于進行課程設計,同時也容易把握任務設計點。但這些題目往往已經經過較長時間的運用,這使得學生多多少少都會出現相互抄襲或者重復運用等情況,極不利于學會創新設計思維的運用。為此,在開展課程設計前,指導教師需精心準備,盡量深入工廠尋找難易適中的零件,有條件時同時準備好待加工的零件實物。在任務課題充裕的情況下允許學生選擇自己感興趣的任務,從而提高完成任務的積極性。
(3)合理安排設計時間,采用先進設計手段解決時間緊任務重、繪圖手段落后問題機械制造工藝課程設計內容通常需要進行大量的計算、分析以及繪圖等工作,相較于以往的課程設計,設計難度也有相應的增加,這就需要學生在進行課程設計期間,積極調動思維,并在實踐中充分運用所學的各項知識。但由于在進行設計的過程中,往往只有兩周或者三周的時間,在進行設計初期,學生通常不知道從何下手,加之時間較為短暫,又需要解決定位誤差分為以及工藝參數計算等各項問題,為了能夠在規定時間內完成任務,經常需要加班趕工,導致他們多表現出疲勞狀態。甚至還有部分學生為了能夠在規定時間內解決問題,出現抄襲他人成果的情況。在學生進行課程設計期間,大多數學生都選擇了手工繪圖,一方面手工繪圖需要花費較長的時間,致使任務量因此增加;另一方面目前絕大部分企業均運用計算機繪圖技術,并且學生在校的這段時間也多采用計算機繪圖方法,僅通過運用手工繪圖的方式是無法有效鍛煉學生計算機繪圖能力的,這就與實際情況發生了非常顯著的脫節現象。這樣一來,課程設計的質量就很難得到保證,無法有效達到預期效果。針對上述問題,本文對課程設計的時間以及主要任務進行了相應的調整,將以機械制造工藝》為例,將課程設計與其實習環節和教學環節進行了結合,提前公布設計題目,讓學生在學習中熟悉設計題目,并引導他們掌握相關知識,同時在進行實習期間,也提出更具有針對性地學習和參觀,這樣一來,學生能夠帶著設計題目參與到學習中,不僅能夠充分掌握零件的特點、結構和功能,同時也能夠最大程度上激發其參與興趣。
(4)構建機械制造工藝課程設計教學新體系①構建課程的理論教學體系———第一層次在進行理論教學體系的構建時,應當嚴格按照“一點”充實“三化”的原則,其中“三化”主要是指模塊化、基礎化和綜合化。在對課程理論教學體系構建過程中,必須嚴格按照“逆向思維”的方式來完成構建,構建的過程主要為“一點”綜合化模塊化基礎化。首先結合相關“知識點”對其進行綜合化模塊的構建,并將“知識點”作為客觀依據,在課程體系構建中,充分把握其系統性、科學性和完整性,使其成為培養創新型人才和應用型人才的重要力量。然后,按照綜合化完成模塊化的全面構建,模塊化模塊的主要內容,同樣應將綜合化作為主要依據,對模塊化的內容進行構建;最后根據模塊化的內容完成基礎化的構建,基礎化模塊的內容必須充分結合學生所掌握的技能方法和基本知識,使其更加貼近學生的實際情況,更利于學生知識、技能的提升。②構建課程的實踐教學體系———第二層次在對課程實踐教學體系進行構建時,應將其分為支持系統與主導系統兩大方面。其中主導系統由可將其分為課程設計和實驗教學兩大部分,其主要是將實踐教學體系作為主要核心,由教學組織形式、焦旭為目的和教學方法等內容組合而成。支持系統則主要是由相應師資力量與硬件實驗設備組合而成,在對其實踐教學改革中,其實驗室建設是無法得到有效改革。為此,在進行課程教學期間,需要充分結合理論教學的主要內容性質來對其進行設計,并將其設置為典型項目或者相應任務。在進行實踐教學時,其項目的案例或者任務則需要將企業需求與社會需求作為主要導向,充分運用產學研等項目為企業培養更多優秀的人才,爭取做到企業需求與課程學習有機結合。
機械制造技術基礎課程特色教學,首先,應以機械設計制造及其自動化專業的培養目標為導向,在該專業總體課程體系結構中,合理確定該課程教學目標和主要教學內容。其次,在課程教學實施中,應注重發揮理論教學和實踐教學(包括實驗教學)的協同效應,注重現代教育理念和手段的應用,注重發揮學校(學院)的傳統教學優勢和科研優勢以及當地企業和科研單位的環境優勢等因素對教學的支持作用,注意學生生源地地域特點和招生層次對學生學習興趣、學習習慣和學習能力的影響等,在理論教學、實驗和實踐教學中,從教學方法、教學重點等方面體現特色,達到良好的教學效果。
以筆者所在學校為例,機械設計制造及其自動化專業的培養目標是,培養具備機械設計、制造、機電一體化技術和計算機基礎知識與應用能力,面向工業生產第一線從事機械設計、制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的德智體美全面發展、具有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才。該專業的主要課程包括高級語言程序設計、理論力學、材料力學、液壓與氣壓傳動、電工與電子技術、控制工程基礎、機械原理、機械設計、測試技術、機械制造技術基礎、高等機構設計、數控技術、微機控制技術、機床電控與PLC、先進制造技術等。機械制造技術基礎課程的教學目標是,使學生了解機械加工系統特別是機床和刀具的基本知識,掌握切削原理的基本理論,掌握分析機械加工的精度以及表面質量的方法,掌握機械加工和裝配工藝規程的制訂方法與步驟,了解先進制造技術與制造系統的基本概念,培養學生的工程素養以及分析、解決實際工程問題的能力和創新能力。課程的主要內容是以機械制造工藝為主線,將機械加工機床、切削原理與刀具以及先進制造技術等知識和理論有機地結合起來,形成低重心、寬結構、重素質、寬面向、強實踐的知識體系。考慮到與機械制造裝備設計課程在內容上的協調,本課程不包含夾具設計內容,但包含關于夾具在機械加工系統中的作用介紹等內容。在課程教學實施中,將實驗和實踐教學與理論教學相結合,利用多媒體教學手段生動直觀、信息量大的優勢,利用學校所在城市機械制造類大型企業多、科研機構多的地域環境優勢,利用學校在軸承、齒輪等機械基礎件和大型裝備方面的科研優勢,利用機械設計制造及其自動化專業是學校歷史悠久的老牌專業的傳統教學優勢,針對學生大部分來自河南省縣城,且均為一本錄取的生源特點,在理論教學、實驗和實踐教學的各個環節,開展特色教學實踐與探索。
2 理論教學
理論教學是整個課程教學的靈魂。我校從教學內容的合理選擇和教學實施兩方面開展有特色的理論教學。
我們根據機械制造技術內容豐富而學時有限的特點,精心選擇教學內容。機械制造技術所依托的機械制造及其自動化學科具有悠久的歷史,在現代科學技術快速發展的新形勢下又取得了長足的發展,因而,現代機械制造技術是傳統機械制造技術融合現代計算機技術、信息技術、新材料技術、環保技術、管理技術等眾多技術發展起來的綜合技術,其內容非常豐富。此外,由于課程體系的變化和學時的限制,機械制造技術基礎課程濃縮了傳統的機械制造工藝學、金屬切削原理與刀具和機床概論3門課程的內容,而學時只相當于原來的1門課程。在此背景下,如何安排課程理論教學內容和教學重點是需要認真研究和探索的。我們認為,現代機械制造技術是對傳統機械制造技術的繼承和發展,現代機械制造技術與傳統機械制造技術相比,一方面,有一些基本的內容沒有變化,另一方面,也有許多內容發生了變化。不變的方面,如機械加工精度和表面質量問題、加工效率問題、加工成本問題等,既是傳統機械制造技術面對的主要問題,也是現代機械制造技術所要解決的基本問題;又如,機械加工工藝系統由機床、刀具、夾具和工件構成,這一點在現代機械加工中并沒有改變。變化的方面,如現代機械制造對技術宗旨的理解,其側重點與傳統上的理解有所不同,傳統機械制造強調提高加工精度和質量,而現代機械制造則強調在保證機械產品制造質量的前提下,盡量降低制造成本并減少制造時間,即以盡量低的成本,用盡量短的時間制造出合格的產品,而這種理念的變化,反映在機械加工工藝規程制定中,會引起工序安排、設備選擇以及工時定額等變化;又如,數控技術的發展,使得現代機械加工機床普遍實現了數控化,因此,在機械加工工藝規程的制定中,工序的集中和分散問題以及粗加工與精加工工序劃分等問題的處理,與傳統非數控加工條件下有很大不同;再如,材料技術的發展使得現代機械加工刀具的切削能力大幅提高,同時,數控技術又使得機床主軸和進給機構的轉速大大提高,因此,傳統高速加工概念發生了較大改變,難加工材料的概念也改變了。綜上所述,理論教學應該是機械制造技術中最基本的內容,包括切削原理、機械加工精度、質量、效率、成本等方面的基本理論以及分析問題的基本方法等,同時,還應包括一些有助于學生了解先進制造技術的基本概念和特點以及建立先進制造技術的理念的內容,此外,由于該課程總體上具有內容龐雜的特點,為使課程內容雜而不亂,那些有助于各部分內容銜接,從而強化課程的系統性和整體性的內容,也是必不可少的。
理論教學實施方面,應重點從多媒體運用、課堂互動、舉例選擇等方面進行有特色的理論教學[7]。
運用多媒體教學手段提高教學效率和效果。機械制造技術基礎課程內容較多,且有大量的圖表 ,運用多媒體教學手段,呈現的圖形更加豐富多彩,可使課程信息量大幅增加,使理論教學生動直觀,讓學生容易理解,接受的信息量也大,可大大提高教學質量和效率。
通過課堂互動使授課更有針對性。課堂互動可使教師及時了解學生學習中遇到的問題,從而使授課更有針對性,同時,互動也可以使學生上課時注意力更加集中,有利于提高教學效果。機械制造技術基礎課程中的許多內容看起來并不難理解,但要真正理解得比較深入并能夠靈活應用卻不容易。互動教學可提高這部分內容的教學質量,因為與這些內容相關的問題學生感覺比較容易回答,與教師互動的積極性比較高,但實際上學生的發言往往不全面、不準確,教師要對學生發言中正確的地方給予表揚,同時引導學生把問題考慮得更全面、更深入,這樣的教學方法可以鍛煉學生的思維能力,收到良好的教學效果。
精心舉例,幫助學生理解重點難點內容。舉例有很大的靈活性,也能夠體現教學特色,舉例是否恰當對學生理解和掌握教學重點、難點也有很大的影響,教師應該精心選擇實例。舉例不必完全拘泥于教材,應該針對學生特點,并發揮教師科研對教學的支持作用,通過有特色的舉例,幫助學生理解重點和難點內容。筆者所在學校的學生對機械制造和機械加工的感性認識比較少,但在理論課講授之前,學生進行了金工實習和認識實習,在課堂舉例時,我們盡量選擇生活中常見或實習中見過的機械產品或零件,如生活中常見的自行車、摩托車、汽車,實習中見過的齒輪、軸承、拖拉機、柴油機等產品和零件。此外,我校在齒輪、軸承加工方面科研力量較強,學生畢業后工作中也經常會接觸到這些機械基礎件。因此,筆者選擇齒輪和軸承方面的實例,將內容講得更細致更深入,學生對此也比較感興趣,增強了理解問題的深度。
3 實踐教學
機械制造技術基礎課程是一門實踐性很強的課程,實踐教學是課程教學的必要組成部分,對達到教學目標具有重要作用,應高度重視。值得注意的是,實踐教學要與理論教學協調配合,在理論教學主導下進行,不能將實踐教學變成學生感性認識的散亂堆積過程。
我校與該課程相關的實踐環節包括實習、實驗、課程設計和畢業設計。
實習分3次進行。首先是金工實習,在學校內部實習訓練中心進行,具有實習地點穩定、教學人員經驗豐富的優點。學生通過實習對金屬材料加工的主要工藝方法和工藝過程形成初步感性認識。其次是認識實習。主要是到不同機械制造類企業的生產現場參觀,使學生對生產實踐中使用的各種機械加工方法以及工藝過程、機床、刀具、夾具、檢具甚至輸送和貯存工具形成感性認識。該實習在洛陽進行,可以發揮洛陽機械制造實力雄厚、企業眾多、機械產品類型代表性強的地域優勢。前兩次實習都是在課程理論教學之前進行的,可為理論教學打下堅實的感性認識基礎,也可提高學生在課堂上的學習興趣。再次是生產實習。本次實習在理論教學之后進行,是更加深入和全面的實習。學生經過理論課學習之后,帶著驗證理論觀點以及用所學理論去分析問題的愿望和要求,到生產現場實習,可以很好地鞏固所學知識和理論,實習地點主要是在東風汽車商用車公司,有時也到洛陽一拖公司等企業進行。
實驗共有5個,配合課堂理論教學內容安排在同一學期進行,起到及時鞏固課堂知識,加深對理論知識的理解,提高課堂知識應用能力的作用。
課程設計安排在理論教學之后,主要是通過讓學生親自編制給定零件的機械加工工藝規程,提高學生對機械零件幾何特征和技術要求的綜合分析能力,加深學生對工藝規程編制原則的理解,提升學生對這些原則的綜合應用能力,最終達到提高學生編制工藝規程能力的目的。該項任務與夾具設計任務結合在一起構成一個課程設計項目。
畢業設計是一項綜合實踐項目,對機械設計制造及其自動化專業的許多學生來說,畢業設計題目涉及的訓練內容,與機械制造技術基礎課程的內容關系密切,實際上起到了該課程實踐環節的教學作用。畢業設計指導教師一般結合畢業設計任務,要求學生認真復習課程有關內容,將有關理論和方法用于分析和解決畢業設計中的問題,起到了對這門課程又一個綜合性更強的實踐教學環節的良好作用。
4 結束語
機械制造技術基礎是機械設計制造及其自動化專業的一門核心專業課,搞好該課程的特色教學,是將該專業辦出特色的重要組成部分。筆者以所在學校為例,介紹了機械制造技術基礎課程特色教學的實踐探索,供相關教學工作者參考。
參考文獻
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中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.01.035
The Course Design for Fundamental of Mechanical Manufacturing Process Based on the Model of Industry University Research and Collaborative Innovation
FENG Chunhua, QIAN Wei
(University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093)
Abstract Fundamental of mechanical manufacturing is compulsory foundation courses related to machinery major, which involves important knowledge base of basic theory, basic knowledge and basic skills for product manufacturing process. The current curriculum is lack of effective communication between companies, research institution and fundamental of mechanical manufacturing process. This article presents course design for fundamental of mechanical manufacturing process based on the model of industry university research and collaborative innovation. The purpose is to improve curriculum knowledge and invite enterprises, research institutes, and engineer to explain the current mechanical manufacturing knowledge. Through connecting theory with practice, we can promote students' knowledge to understand, grasp and practical applications, and respond to the needs of sustainable manufacturing.
Key words Industry University Research; collaborative innovation; Fundamental of Mechanical Manufacturing Process; course design
0 引言
制造業作為國民經濟的主體產業,正朝著全球化、信息化、智能化、綠色化并與多學科融合的方向發展。然而隨著能源與資源的不斷消耗,環境、經濟與社會發展之間的矛盾逐漸凸顯,作為能源資源消耗大戶的制造業必須改進生產方式,利用清潔能源,并節約資源和能源消耗。
機械專業是支撐制造業發展的基礎學科,未來學生會成為各行各業設計、制造等相關行業的決策者,而機械制造技術基礎課程與產品加工緊密相關。因此,基于產學研協同創新模式不僅可實現社會可持續發展的基礎與保障,解決傳統的課程設計主要關注教學內容的完整性及專業性,較少考慮在教學設計環節增加協同創新模式的問題,而且促進可持續制造目標的實現。
栩栩如生、富有感召力的教學方能激勵學生的學習興趣和積極性,培養學生創新能力,本文基于產學研協同創新模式提出針對機械制造技術基礎的課程設計,以機械工程專業課程作為載體,將課程教學研究與機械專業課程相結合,探討技術專業課程的教學改革路線。
1 產學研協同創新模式的內涵
高校協同創新,主要圍繞多主體、多因素共同協作,培養具有交叉學科發展知識、創新體系機制的一體化人才。通過產學研協同創新模式,促進高校與科研院所、企業和政府的相互融合度,從而培養具有創新精神、學科創造能力、創新科研精神的一大批優秀人才。拓展高校專業人才的培養方式和培養空間,為創新體系的建立提供有效保障,使高校在國家創新體系中發揮更大作用,努力為建設創新型國家做出積極貢獻。①②產學研協同創新模式如圖1所示。
許多歐美名校都積極地為企業提供高質量的科研技術服務,以吸引企業與高校進行合作,同時,企業以實際設備為高校培養人才及進行科學研究提供便利條件。③同時,在全面考慮各方的意愿及利益的前提下,雙方致力于擴大項目合作模式,形成良性互動,以期建立長期合作的傳統。
同時,建立高校與企業之間人才的聯合培養模式,鼓勵企業為高校學生提供實習機會,從中發掘所需人才類型,并反饋給高校;高校則針對這種反饋進行人才培養模式的調整,從而充分發揮企業的人才培養導向作用。
2 基于產學研協同創新模式的教學設計
針對學生對實際應用知識缺乏的問題,創新教學方法,首先由主講教師講授理論知識,然后邀請科研院所工程師對實際科學問題的重要性進行分析,并組織學生團隊,每一團隊在課程之初即布置課程設計作業,并貫穿整個教學過程,最后邀請企業專家講授產品實際開發過程的相關知識,并對學生團隊的每一課程設計作業內容進行點評,反饋給學生并進行改進,從而培養學生的創新及實際應用能力。
以加州大學伯克利分校講授的“可持續制造”課程為例,在教學設計環節即將每組學生分成不同的組,并根據可持續相關知識,選擇或自選相關項目,并制定考核標準,形成一份報告,并集中在課程結束后進行答辯,期間每組同學可以自行制定不同的計劃,也可以求助于企業工程師,從而不僅有效促進了每位同學團隊意識,而且加深對可持續知識的應用背景。
針對學生對機械制造技術基礎涉及工藝理解較差的問題,邀請具有豐富經驗的企業工藝師傅,講授機械制造過程工藝對產品的重要性,工藝設計需要注意的問題,如材料選擇、工藝參數優化、裝配方案優化等。在傳統教案設計基礎上,結合產學研協同創新模式,進行課程設計,將講授內容分組,并針對不同內容,邀請不同行業的專家進行講座,機械制造技術基礎課程設計如表1所示。
3 分組團隊設計,團隊與個人考核相結合方法
鑒于目前教學方法多以個人為主體,缺少團隊合作,每人的參與感缺乏等問題,課程之初授課老師準備不同的項目名稱,根據個人興趣選擇不同項目,組成不同團隊,并布置完成的內容,最后通過個人與團隊成績不同權重計算總成績的方法,實現每位同學的參與感,培養團隊協同感。
所有學生在進行課程設計時,通過自由組合方式分成不同組,并確定組長,根據興趣點和專業特長,可以選擇老師提前準備的題目,也可以自由選擇相關專業的題目,從而實現課程設計的多樣化、自由性,并鼓勵學生獨立學習智能制造知識,利用現代化設計方法和相關軟件,完成課題研究,并最終形成書面論文,與此同時,在課程結束后,協調時間,每組進行現場答辯,展示各組成果,邀請相關企業人員,進行現場評價,并反饋,從而培養學生團隊精神,激勵主動學習意識。
4 可持續制造理念的貫穿
當前,中國制造業是以低成本、便宜的勞動力、廉價的能源和資源參與全球制造體系,但是隨著能源、資源、環境問題的凸顯,傳統制造業難以繼續生存,必須進行產業結構的升級、發展方式的轉型,當前可持續制造是其發展的必然模式。可持續制造的發展模式即在夯實傳統產業的基礎上,進行創新的制造模式,同時考慮環境、經濟、社會因素的一種新的制造模式,中國在這個大的背景下,應該培育新的競爭優勢,堅持創新領先地位,將中國低端制造大國轉變為中高端制造基地,提高制造業附加值。
結合傳統產業中占主導地位的制造業,在本專項領域中進行改革創新,發展具有中國制造產業特色的模式,重視基礎技術產業的發展,堅持自主創新,提高產品價值,重視環境、經濟和社會問題,最終形成自主創新能力和具有自主知識產權的技術和產品。
要實現可持續制造的有效實施,必須培養新一代技術性人才。可持續制造強調的是在制造中集成環境、經濟、社會因素,而目前的老一輩工程師及企業是以產業和效益為第一位的,這不符合可持續制造的發展方向,所以我們不僅需要加強對老一輩工程人員進行可持續制造的知識普及,而且需要培養新一代技術性人才,強調以人為本。
我國在今后幾十年中,工業仍將繼續發展、提高,制造業將為各行各業經濟的發展提供更好更多的裝備,為民眾提供更多更好的產品,也將與世界各國進行更多更密切的商品交換。而在整個發展過程中,只有不斷提高創新能力,提高制造業的價值含量,培養一批高技術人才,發展制造業特色產業,從而提高整個產品檔次,進而使產品步入國際先進行列,為人民、為社會造福、為子孫后代造福,才能屹立于世界制造大國、強國之列。
5 結論
通過基于產學研協同創新的教育方法研究,使得廣大師生的可持續設計及制造概念得到更新,并向廣大師生提出了新的教學要求和挑戰。結合機械課程專業教學改革,進行可持續探索,但機械學科可持續發展教學的實現任重而道遠,需要不斷進行教學設計改革,并與現有教學方式相融合,需要長期進行探索與研究。
注釋
一、項目教學法
項目教學是以“項目”為載體而進行的教學活動,所設置的“項目”應包含多門課程的知識。信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價都由學生自己負責,學生通過該項目了解并把握整個過程及每一個環節的基本要求,通過解決問題,掌握相關理論知識及實踐技能,教師進行適當指導。
二、實施流程
實施流程為:明確項目任務一制訂計劃一實施計劃一檢測評估一歸檔應用。首先,教師布置項目任務,學生討論;其次,學生查閱資料制訂計劃,教師審查指導評定計劃是否合理可行;第三,學生分組,并明確分工合作完成項目任務;第四,學生白評、小組互評、教師評價;最后,教師將記錄歸檔,學生在實踐中應用。
三、項目課程設計
(一)設計理念
1.校企合作開發工作過程導向課程。通過教師到企業實踐,了解企業的生產工作流程,掌握企業對知識的需求,與企業技術人員共同以企業真實工作任務為課程“主題”設計學習情境,遵循由簡單到復雜的原則,確定教學項目,使學生在“真實”的職業情境中、完成任務的過程中掌握綜合職業能力。
2.學習過程即為工作過程。為了讓學生更加深刻了解企業,提前與社會接軌,在學習的過程中引入企業的管理和競爭機制,建立一套完整的班組體制,設計車間主任、班長、組長、質檢員等職位。在學習過程中發揮團隊合作精神,創立優秀班集體。通過任務書的發放、材料的領取、考核標準的制定等組織實施過程,體現工作過程的完整性。
3.教學過程以學生為主、教師為輔。教師通過制定工作項目任務書設定具體內容,學生通過資訊、決策、計劃、實施、修正和評價等環節,真正實現學生做中學、學中做,教師只是針對性地講授、示范、引導。
4.工學結合提高學生綜合職業素養。在教學過程中,引進企業的5s管理模式,并把管理列入考核標準中,使學生在良好的工作環境和習慣中,提高綜合職業素養。
(二)設計思路
采用項目化教學的課程應從實際應用的角度出發,依據由簡單到復雜的原則,以典型工作任務為主線,設立教學項目,由教師指導學生開展獨立學習,并完成工作任務或項目,實現對工作過程的認識和對完成工作任務的體驗,從而形成職業崗位能力,滿足職業崗位需求。
(三)課程內容的選取
機械制造技術課程包含金屬切削原理與刀具、機械制造工藝學、機床夾具設計與應用、金屬切削機床等內容,特別適合于采用項目教學法展開教學。其主要先修課程為“機械制圖”“極限配合與測量技術”和“工程材料及熱處理”。先修實踐環節為金工實習。同步實訓環節為車、銑、磨加工訓練。
為保證學生畢業后能夠熟練運用所學知識,勝任職業崗位,我們依據各專業人才培養方案的要求,根據學生的認知規律以及職業能力成長規律,組織課程內容,最終達到教學預期目的。在多次深入機械加工企業調研后,選擇貼近工廠實際的5個典型項目,將該課程的教學內容、計劃學時、項目名稱、能力目標、知識點、訓練方式及結果作如下總結:
1.項目1一軸類零件工藝制定、加工與檢測,計劃20學時,其中理論8學時,實踐1 2學時。能力目標:(1)正確分析軸類零件結構特點及功用;(2)正確分析零件圖;(3)確定加工工藝路線;(4)制定工藝規程;(5)成品檢測。知識點:(1)車床的結構組成;(2)車床的運動特點;(3)車刀的結構、材料及所完成的工藝結構;(4)車床附件及作用;(5)測量工具的使用。訓練方式:示范講解、實際操作、自主學習。結果:工作報告總結及加工實物展示。
2.項目2一盤套類零件工藝制定、加工與檢測,計劃2 O學時,其中理論8學時,實踐12學時。能力目標:(1)正確分析盤套類零件結構特點及功用;(2)正確分析零件圖;(3)初步確定加工工藝路線;(4)制定工藝規程;(5)成品檢測。知識點:(1)孔加工設備的類型;(2)孔加工設備的結構組成及運動特點;(3)孔加工刀具的種類;(4)孔加工刀具的結構、材料及所完成的工藝結構;(5)盤套類零件的裝夾;(6)測量工具的使用。訓練方式:示范講解、實際操作、自主學習。結果:工作報告總結及加工實物展示。
3.項目3一箱體類零件工藝制定、加工與檢測,計劃20學時,其中理論8學時,實踐1 2學時。能力目標:(1)正確分析箱體類零件結構特點及功用;(2)正確分析零件圖;(3)確定加工工藝路線;(4)制定工藝規程;(5)成品檢測。知識點:(1)刨床和銑床的類型及結構組成;(2)刨床和銑床的運動特點;(3)刨床和銑床--用刀具的結構特點、材料及所完成的工藝結構;(4)箱體類零件加工過程夾具的特點及結構;(5)測量工具的使用。訓練方式:示范講解、實際操作、自主學習。結果:工作報告總結及加工實物展示。
4.項目4一圓柱齒輪工藝制定、加工與檢測計劃20學時,其中理論8學時,實踐12學時。能力目標:(1)正確分析圓柱齒輪零件結構特點及功用;(2)正確分析零件圖;(3)確定加工工藝路線;(4)制定工藝規程;(5)成品檢測。知識點:(1)成形法和展成法的概念及原理;(2)齒廓表面加工設備的類型及結構組成;(3)齒輪加工設備的成形運動特點;(4)齒輪加工刀具的結構特點、材料及所完成的工藝結構;(5)測量工具的使用。訓練方式:示范講解、實際操作、自主學習。結果:工作報告總結及加工實物展示。
5.項目5一機械裝配工藝基礎知識計劃10學時,其中理論4學時,實踐6學時。能力目標:(1)正確分析不同生產類型的裝配工藝特點;(2)熟練掌握裝配的三種方法;(3)能夠根據裝配要求計算裝配尺寸鏈;(4)裝配工藝規程。知識點:(1)裝配工工作的具體內容;(2)裝配工藝尺寸鏈的計算方法;(3)三種裝配方法的熟練選用;(4)裝配精度的檢驗。訓練方式:示范講解、自主學習。結果:工作報告。
(四)課程的重難點及解決方案
本課程的重點是使學生掌握“適度、夠用”的機械制造技術理論知識,能夠根據零件工作圖制定零件的加工工藝,為后續專業課程打下堅固的基礎。本課程的難點是零件的工藝規程的制定、專用夾具的應用、保證裝配精度方法的選擇。解決辦法是以項目形式設計內容,注重理論知識的系統性,充分利用優越的實訓條件,營造企業工作環境,將理論教學與現場教學相結合,將老師知識講授與學生自主學習相結合,利用多媒體教學開拓學生的視野,聘請企業專家答疑,從而多途徑加深學生對理論知識中的難點和疑點的理解,提高教學質量。
四、教學方法實施過程
(一)創設真實氛圍的工作環境,實施一體化教學
課程內容主要圍繞培養學生掌握機械零件的工藝編制、工藝系統的正確選擇及使用等技能,以職業活動的工作過程為依據,進行課程改造。注重學生職業素質的養成,為此我們充分利用實訓基地,開展理實一體化教學,將教室與實訓室合二為一,使學生通過學習親身體驗工作。
(二)“學做一體”教學模式的教學組織過程
“學做一體”教學模式主要包括以下幾個環節:一是將實訓基地模擬為工作車間。建立學生自己的班組,生產過程中班組長要負起責任,發揮組織、協調、溝通等作用,使職業能力得到鍛煉。二是任務的下達及工作計劃的制訂。學生收到任務書后,每個小組都要經過自主學習、討論,制訂具體的工作計劃。包括項目的零件圖、裝配圖分析,項目工藝規程定制,所需工藝系統、裝備及材料,項目實施內容及步驟和完成項目的注意事項等。三是工作過程。制訂完工作計劃后,學生需提交材料及工具申請,獲得準許后由組長領取所報材料及工具。開始進行零件工藝的設計、工藝系統的選擇,將所學理論知識與實踐知識有機結合,并得以充分融合。四是項目驗收及評價。項目完畢后,由指導教師帶班組長進行項目驗收,相當于企業的產品質量檢查。
五、課程考核
(一)考核內容
在一體化教學的過程中對學生的考核是關鍵問題,因為理論與實踐是一體的,考核的內容也應該包含這兩個方面。不同的項目考核內容是有區別的,但都包括三個方面的內容,即項目能力、有關知識和素質要求。
項目及配分:基礎知識40分。其中車床結構組成及運動特點,車刀的種類、材料及結構,對切削運動影響車床夾具的種類及應用和車床能實現的工藝結構各占10分。實踐操作40分。其中能正確分析圖樣,熟悉零件結構、功用占8分;能正確制定加工工藝規程占15分;能正確選擇設備及工裝及零件質量檢測占17分。綜合素質20分。其中工作態度、紀律和出勤情況、5s管理內容執行情況、考核團隊協作精神各占5分。
(二)考核方法
項目教學的評價應注重學生在項目活動中能力的發展,測評內容包括學生參與活動各環節的表現和作業質量。考核方式需靈活多變,隨著項目的進行,因材施教,隨時考核。我們的考核主要采取了三種形式:
1.學習小組考核(30%)。是由學習班組長負責展開自評和互評考核方式,班長可監督小組長開展此項工作。這個考核是最基本的考核,根據各小組完成的情況選做內容,學生在實踐中如有自選內容或創新內容可在原有成績等級基礎上提升一級。
2.指導教師考核(30%)。是以抽查提問加課堂筆記和項目總結的形式進行的。因為人數多,老師不可能一一檢查,可通過抽查小組的某幾位學生來進行考核,但是這幾位學生的成績影響整個小組的評定成績,在評選優秀班組時作為參考,促使同一小組的人員互相監督學習,共同提高。
[作者簡介]屈波(1960-),女,重慶人,重慶工業職業技術學院,副教授,研究方向為機械設計、制造及檢測。(重慶401120)
[中圖分類號]G642.3[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2012)17-0131-01
工學結合是一種從培養學生的整體素質、綜合職業能力及就業競爭能力出發,有機結合了學校與企業兩種在人才培養方面不同的教育環境、教育資源、教育方法上的優勢,培養企業需要的應用型專門人才的教育模式。采用“校企攜手、剛柔互補”的新人才培養模式,實現學生能夠以能力為本、優先就業是工學結合的最終目的。本文結合重慶工業職業技術學院(以下簡稱“我院”)高職機械設計與制造專業課程改革的實踐展開探討。
一、工學結合模式的背景
“工學結合”的培養模式,主要是指導學校與企業雙方進行資源共享、優勢互補的一種雙贏的人才培養模式,即一方面,學校爭取企業對高職教育的支持,為學生提供真實的實踐實訓實習環境與就業崗位;另一方面,學校也能發揮自己的優勢條件,按照企業的職業崗位實際需求,為企業培養、輸送符合要求的實用型人才。以教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》等作為指導高職高專發展的綱領性文件,我院機械設計與制造專業以服務于重慶裝備制造業為宗旨,以就業為導向,走產學研結合的發展道路,獨創了“1233”工學結合人才培養模式。以機械設計、工藝編制及機床操作能力培養為主線,主動適應重慶軍工企業、汽車摩托車零部件制造及模具制造企業等行業發展需要,根據社會對高技能人才需求的變化趨勢,通過校企合作,共同優化設計人才培養方案,重構課程體系并改革課程內容,共同建設師資隊伍和實踐教學條件,依托校內外生產性教學工廠,以真實產品為載體進行基于工作過程的課程設計,主要采用項目導向、任務驅動等教學模式,凸顯以生產性實訓為主要特征的工學結合的人才培養特色,為重慶裝備制造業培養急需的機械設計與制造高技能人才。
二、傳統高職機械設計與制造專業課程存在的問題
機械設計與制造專業是理論與實踐并重的專業,傳統的核心專業課程有“金屬切削原理與刀具”“金屬切削機床”“機械制造工藝學”“產品幾何精度設計與檢測”“機床夾具設計”等,課程的設置存在以下問題:
1.教學內容缺乏實踐性。傳統的教學模式過多地側重于書本的理論知識,使學生缺乏實際動手操作的機會,無法掌握知識要領,使機械專業的學習只停留在紙上談兵的階段。
2.教學方式缺乏創新。該專業大部分課程都較為死板,學生對其越來越感覺煩躁,教學效果差。
三、構建“1233”工學結合人才培養模式
我院在國家示范建設中不斷優化以生產性實訓為主要特征的工學結合的人才培養模式的基礎上,努力探索“校企攜手、剛柔互補”的新人才培養模式,機械設計與制造專業獨創了“1233”工學結合人才培養模式,即以職業能力培養為主線;按照基于工作過程的建設理念,重構基礎課程體系與實踐課程體系并改革課程內容;按照工學結合的高技能人才培養要求實行崗位職業能力、職業資格證書和課程教學相結合;培養梯段為學徒、普通技工、高技能人才。機械設計與制造專業的建設主要體現在“三個構建一個強化”。
1.構建適應“工學結合”的課程體系。為了構建適應“工學結合”的課程體系,學院專門成立了機械設計與制造專業建設指導委員會。該專業委員會由專業帶頭人、骨干教師及長安工業集團公司、重慶大江至信模具公司等本地企業的專家聯合組建,成員中既有學者型專家委員,又有來自重慶地區最具實力的企業專家。本專業指導委員會的成立,有利于進一步實現學校和企業的深入合作,開拓工學結合、任務導向的教育教學改革思路,加強技術研討和師資培訓水平,也有利于構建生產性實訓為特征的人才培養模式,建立學院與企業合作的穩定機制,更好地服務于重慶地方經濟。
要想做好專業和課程的建設,就要做好本專業所針對的崗位和這個專業的工作任務。根據對重慶機床集團、重慶建設工業集團、中國嘉陵集團等幾十家企業調研的結果,重慶地區制造類人才需求主要有設計崗、工藝管理崗和制造崗三個崗位群,再根據國家相關職業標準,制訂人才培養方案;要做好高職課程的建設與改革,先要明白課程的來源,確定課程在專業課程體系中所占的地位和作用。根據行業核心崗位,確定職業能力和培養目標,然后進行課程開發。高職機械設計與制造專業,構建適應“工學結合”的課程體系主要有“金屬切削原理與實踐”“金屬切削刀具選用”“機床夾具與實踐”“機械加工工藝與實踐”和“零件幾何精度設計與檢測”等。
2.構建符合“工學結合”的課程標準。高職院校課程標準的制定,是為學生提供教育的重要載體。高職院校要在深化校企合作、工學結合的基礎上,進行課程開發,包括課程標準的確定、課程教學方法的設計以及教學相關資源的開發等。開發的課程要體現課程的實踐性。例如,我們把以前的“互換性與測量技術”課程,根據機械設計與制造崗位能力要求,整合為“產品幾何精度設計與檢測”,強化了該課程的實踐性。經整合的課程,體現了“理論教學與實踐操作”“教學過程與生產過程”“課堂教學與實訓教學”“實訓車間與生產車間”等四個方面有機結合,使教學內容具體化、真實化,學生所學即自己所做、企業所需。
3.構建適應“工學結合”的師資隊伍。通過校企合作,學校在企業中聘請有豐富工作經歷的人來充實學校的專職教師隊伍,同時,把校內的專職教師安排到企業中,擔任全職的“訪問工程師”,讓他們在企業中獲得更多的實踐經驗和工作經歷;在校的師資隊伍中,具有一定的工程背景的教師要占有一定的比例,以保證教學隊伍的穩定性。借助學校和企業之間的各種合作關系,在專業建設上實行雙帶頭人制度,即每個專業不但要有一個校內的學科帶頭人,還要有一個來自企業的學科帶頭人,他們在專業和課程建設上能夠相輔相成,更好地完成“工學結合”的教學任務。
4.強化實踐教學。強化實踐教學環節是“工學結合”的關鍵所在。我院經過三年的國家示范建設,在實驗實訓等實踐教學條件上有很大的提高,先后建成了國家級示范性數控技術職業教育實訓基地、重慶市裝備制造業教育實訓基地、重慶市勞動局和社會保障局市級高技能人才培養基地、重慶市高等職業院校先進制造應用技術推廣中心和重慶市中職學校教師教育市級培訓基地等,將過去單一“灌輸式”教學,變為現場教學、案例式教學、討論啟發式教學、邊講邊練等教學方式。要求凡是能在現場組織教學的,都要在機械實訓中心、實驗室等實訓場地進行教學,使學生對所講述內容有完全的了解和真正的認識,促使學生將所學理論與實踐緊密地結合起來,以實踐鞏固理論,以理論指導實踐,同時結合職業技能鑒定進行訓練,使學生通過訓練、經過考核考試獲得相應的職業資格證書。
為了進一步加強學生的實踐性教學,我院與重慶長安、中國嘉陵、重慶機床集團等32家知名企業建立了穩定的校外實訓基地,保障學生一人一崗的頂崗實習和生產實習。在實訓中以工廠的標準和要求對學生進行管理,使學生在掌握技術的同時,也通過了崗前培訓,畢業后就能獨立工作,縮短校企的距離,減少了學生崗前培訓時間,滿足了企業需求。
四、結語
工學結合是高職院校培養高技能人才的根本途徑,也是高職院校長期發展的必經之路。構建新型課程體系,完善教學內容,改進教學方法,讓各專業的教育都能夠跟進社會和企業發展的實際需要,全面提升高職學生的綜合素質,實現為社會輸送有用人才的最終目的。
[參考文獻]
一、課程總體設計思路
結合機械制造與自動化專業課程體系的建設目標,在本專業的控制類課程設計時,分析《傳感器與檢測技術》《PLC與電力拖動技術》《機電一體化》等課程的教學大綱。同時,分析所培養學生的能力、就業趨勢與職業技能,使理論知識緊緊圍繞工作任務的需要選取十個左右的能基本涵蓋課程教學內容的典型工作任務,通過工作任務為單元,使學生在完成工作任務的過程中學習專業知識,培養職業能力。
二、典型工作任務教學設計案例
1.典型工作任務選取原則
學習單元中的工作任務來源于企業或生活實際的典型案例,通過歸納、提煉,找出適合學生的學習型的工作任務。同時,課程模塊的設計結合職業能力的培養規律,從簡單到復雜地設計學習單元。
2.典型工作任務教學設計
(1)“控制門”案例包含的知識點
通過對“控制門”整個裝置的研究,可發現“控制門”這個案例中包含有氣動和電動元件知識,包含有能實施控制的繼電器,同時應包含有關于安全方面的知識。
細分各部分知識可知,整個“控制門”裝置所涉及的知識點包括:傳動器、閥、氣缸、控制器、氣動裝置、氣動管線、壓力測量、電力元件、電壓源、電路圖、安全知識、PLC、控制系統基本組成。將這些知識點進行分類和歸納后整理出如下幾類知識:控制方面基礎知識,包括電路元件、閥、空氣過濾器、氣缸、氣動裝置、控制器、控制系統基本組成;氣動液壓參數,包括參數計算、編程;動力源,包括電壓源、氣動管線、空壓機;電氣氣動控制圖,包括電路圖、氣動圖、編程;信號及壓力值,包括壓力測量、傳感器;安全知識包括安全知識、門以及經濟學及環保知識。
(2)課堂教學設計
①課堂教學設計整體思路
在進行課堂教學設計時,不僅注重培養學生的專業能力,也應注重方法能力和社會能力的培養。課堂理論教學設計時同時應分階段、目標明確,注重培養學生的資料收集整理能力、制訂實施及鞏固計劃的能力以及檢查、判斷能力,同時還應學會將理論知識綜合應用的能力。教學內容也不能僅限于工作任務涉及的知識點,針對這些知識點所輻射的部分知識點,也應在課堂理論教學中進行學習。如“控制門”中雖僅涉及氣動方面的知識,但與氣動相關聯的液壓的基本知識、液壓參數的計算也應進行相應學習。
在教學方法的設計上,應注意培養學生的溝通能力及團隊協作精神、培養學生自主分析問題、解決問題的能力,最重要的是,一定不能忽視培養學生的安全意識及自我保護能力。
②課堂教學設計舉例
本文以安全知識為例說明通過階段目標的完成來進行教學設計,如表1所示。
3.考核方式設計
為了考核學生的綜合能力,加強過程考核,同時將學生的工作與職業操守、學習態度、團隊合作精神、交流及表達能力、組織協調能力作為工作任務的公共考核評價納入考核項目,以此來對學生進行綜合評價。
在工作任務的實施中,項目采用了專業知識占30%,專業技能占30%,職業素質占30%及總體評估占10%的評價權重。
三、教材建設
職業教育的教材建設與傳統的大專、本科教材是有所區別的。在教材建設的思路上,絕不能套用本科教材的思路。因此,從項目實施至今,筆者與同事們一直致力于校本教材的建設,突出職業教育的特點,將理論與生產實際相結合,突出動手能力的培養,以典型工作任務為載體,通過學生自主的行動和教師有效的組織、合理引導實施教學進程,以此來滿足職業教育中工學結合的教學改革的需要。
四、總結
工學結合的教學模式是目前職業教育的發展方向,而典型工作的任務的選取又保證了基本工學結合教學模式的教學改革順利進行的前提。我國職業教育的諸多模式許多吸取了德國的職業教育模式的經驗進行的創新與試驗。只有結合各校的實際情況,考慮我國學生的真實文化水平、學習態度及學習現狀,才能完成符合各校實際情況的課程改革,才能推動我國職業教育的發展。
參考文獻:
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)12C-0055-02
職業能力是職業教育培養目標的核心內容,需要學生在實踐活動特別是職業活動中經過反復訓練才能獲得。高職學生職業能力的培養主要通過課程教學來實現,因此,開發職業活動的課程是課程改革的核心任務。課程標準是課程改革的風向標,是教學設計與實施的重要依據,是教學質量監控與評價的基礎,直接影響課程定位和內容、教學模式和評價的改革方向,在課程改革中起著舉足輕重的作用。本文以南寧職業技術學院機械設計與制造專業為例,探討基于職業能力培養的高職課程標準構建。
一、研究背景
南寧職業技術學院機械設計與制造專業從2007年開始,經過3年的國家示范性建設,卓有成效地實施了工學結合人才培養模式和課程體系,對課程內容、教學方法和手段、評價方式進行了大刀闊斧的變革,教學效果明顯改善,學生操作技能有了很大的提高,但根據畢業生及其就業企業的反映,學校課程教學存在不少的問題,主要有:
(一)對崗位工作過程缺乏了解,致使畢業生入職時難顯身手,成為畢業生職業起步的短板。有多個學生因機械制圖、CAD和Pro/E應用等相關課程成績優秀,頂崗實習時被企業錄用為機械設計員和工藝員,但面對接到的設計任務無從下手、不知所措,企業花費了大量的人力和時間進行培訓學生才能開展工作。
(二)課程內容與崗位需求存在偏差。這導致畢業生專業能力先天不足,成為畢業生工作的障礙。如畢業生主要就業崗位之一的機械工藝員,尺寸鏈計算在其工作中用得很多,但在與之相適應設置的主要課程教學中卻教授得甚少,踏上該工作崗位的畢業生在工作中遇到尺寸鏈計算問題時束手無策。
(三)專業知識欠缺致使畢業生職業發展內驅力不足,成為畢業生可持續發展的瓶頸。為數不少的畢業生操作技能比較強,但在企業內部招聘考試時,由于機械設計與制造的專業知識過于欠缺,只能止步于一般的設備操作崗位,無緣設計員、工藝員崗位。少數應聘上這些崗位的畢業生,也因專業知識薄弱而缺乏發展后勁,失去了許多升職和發展的機會,甚至因無法勝任而調換了工作崗位。
(四)職業素質缺失致使畢業生核心競爭力弱。許多專業能力強的畢業生,由于在工作中不善于與人溝通和協作、工作出錯率高、做事虎頭蛇尾等職業素質缺失的原因被企業淘汰。
工作任務的勝任力即為職業能力。以上反饋意見顯示,專業畢業生職業能力不盡如人意。經過學校深入分析后發現,造成上述情況的重要原因是由于該專業課程標準存在問題和缺陷,對課程建設與改革缺乏正確的引導和管理。因此,有必要對課程標準進行校正。
二、原有課程標準存在的主要問題
(一)課程內容與崗位需求不相符。機械制造工藝、機床夾具等多門課程的課程內容基本依照某個企業的崗位要求選取,并未完全涵蓋對應崗位所需的能力知識要求。電工基礎、液壓與氣動等部分課程內容改革只是新瓶裝舊酒,僅簡單重組原有學科知識,教學內容沒有實質變化。
(二)課程教學與崗位工作關聯度低。工程力學、機械設計等很多課程并未以崗位任務作為載體,生產仿真性內容和訓練不多,課程教學缺乏崗位針對性。大部分綜合實踐課程的課題由任課教師參考教材選定,沒有融入CAD /CAM技術的綜合應用,課題與真實崗位工作任務和要求不相關,設計過程與實際工作過程相距甚遠。
(三)只重視操作技能而輕視專業知識。部分課程改革突破了重理論、輕實踐的學科型課程的束縛,但同時又走向另一個極端,片面強調操作技能訓練,完全弱化專業知識教授,甚至將專業知識完全排斥在操作技能教學外,課程被簡化成獲取操作技能的教學。如機床與刀具、數控技術等課程,只教學生操作機床加工零件,必要的工藝、參數、尺寸概念和分析計算等專業知識教授得很少。
(四)職業素質培養未融入專業課程教學。職業素質的培養需在職業環境中逐漸練就和養成。由于大部分課程并非職業化的項目行動教學,難以將職業素質培養融入其教學環節,僅通過單獨開設的素質課程和課程設計、畢業設計等少量綜合實踐課程,無法有效培養和提高學生的職業素質。
三、原因分析
(一)課程標準的構建團隊不合理。原課程標準的構建全部由專任教師完成,盡管在課程標準構建過程中開展了企業調研,但由于很多專任教師沒有企業工作經歷,對崗位任務和內容缺乏全面的了解,崗位任務分析比較籠統和粗糙,難以準確歸納和提煉潛藏在工作過程中的崗位能力知識要求,導致專業課程目標設置出現偏差,課程內容選取與崗位需求不相符。
(二)課程標準的構建依據不全面。由于當時校企合作剛剛起步,合作企業特別是深度合作的企業比較少,缺乏全面的崗位信息和企業真實技術資料作為課程標準的構建依據,大多數專任教師對國家職業資格標準和職業技能大賽標準等行業標準的了解又比較膚淺,課程內容的選取存在片面性。
(三)課程標準的構建模式不科學。課程標準的構建基本由專業教師獨自完成,行業專家僅僅承擔被咨詢者的角色,課程專家也并未參與指導。由于專任教師的教學理念、知識面以及對行業企業的了解都具有局限性,僅憑專業教師個人的智慧和能力,課程難以徹底擺脫原有學科型課程的束縛。
(四)課程標準的構建理念不正確。部分教師在課程標準構建理念上存在誤區,認為高職應用型高技能人才只強調操作技能,不需要專業知識,實踐教學等同于操作訓練。很多教師認為,學生職業素質培養應該是專門設置的職業素質課程的任務,專業課程主要教授專業知識和技能,將職業素質的培養排斥在專業課程之外。
四、新課程標準的構建
《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》指出:“高等職業院校要積極與行業企業合作開發課程,根據技術領域和職業崗位(群)的任職要求,參照相關的職業資格標準,改革課程體系和教學內容。建立突出職業能力培養的課程標準,規范課程教學的基本要求,提高課程教學質量”。教學團隊以此作為指導思想,針對原課程標準及其構建過程中存在的問題,重新構建新課程標準。
(一)重組課程標準構建團隊,專任教師、企業專家、課程專家多元組合。由教研室全體專任教師與多個企業專家、課程專家組成課程標準構建團隊。專任教師教學經驗豐富,熟知學校教學、師資、實訓等情況以及學生學習能力和特點,是課程標準構建主體,主要負責課程標準構建的組織工作,掌控課程標準的可實施性和有效性。多個來自不同企業的專家熟悉崗位群典型工作任務和過程,主要負責提供工作過程中所要完成的任務以及企業真實技術資料,提煉崗位能力知識需求。課程專家職業教育課程開發理論和技術深厚,負責課程標準構建全過程的指導和評價。
(二)拓寬課程標準構建依據,以崗位能力為基準,職業資格、技能競賽標準為參照。課程標準構建以設計員、工藝員、設備操維修與管理員、生產管理員等崗位能力知識需求作為重要依據,以多個企業技術資料作為原始素材,并與行業標準銜接,結合機械設計與制造技術員相關國家職業技能標準以及國家和廣西相關職業技能大賽標準,設計教學項目,確定教學模式,制定考核標準,配置教學資源,使課程內容選擇更加準確全面,教學驅動任務更加高度仿真和多樣,課程目標和評價標準更加接近行業標準。
(三)優化課程標準構建模式,充分發揮構建團隊的集體智慧和力量。準確提煉崗位能力知識需求是構建基于職業能力培養的課程標準的關鍵。該環節以專業負責人為主持人,企業專家為主、專任老師為輔,根據專業人才培養目標和規格,重新分析歸納崗位群及其典型工作任務,建立新的基于工作過程的課程體系,重新構建新的課程標準。
每門課的課程標準改為由小組集體完成,根據專任教師和企業專家的專長組成課程標準構建小組,每個小組至少有專任教師和企業專家各二名,專任教師必須任教該課程兩年以上,專任教師為主體,企業專家全程參與,圍繞工作任務,依據崗位能力知識需求和企業技術資料,共同確立課程定位和目標,開發課程內容和項目、確定教學方法和手段,制定評價標準,提出教學實施條件和教材要求。課程專家引導和幫助解決各個環節遇到的問題,并及時評價工作結果,保證課程標準的構建質量。
(四)轉變課程標準構建理念,構建理實合一、職業素質滲透的職業情境化教學項目。項目課程富有職業特色,能有效培養學生的職業能力。專業課程參照崗位任務和能力要求,引入企業管理要素,遵循從單一到綜合、從簡單到復雜的職業成長規律,盡可能設計為任務驅動式的項目教學,將專業知識、操作技能、職業素質的學習和培養集成于一體,教學過程即為教學生如何開展和完成工作的過程,職業素質的培養融入工作過程中,不斷強化學生作為工作者的角色意識。
制圖測繪、課程設計、畢業設計、產品制造等綜合實踐課程,課題全部源于企業真實工作任務,采用CAD/CAM技術完成,學生自主選擇不同的、相互關聯的、需協同完成的課題,以此杜絕抄襲現象,培養學生獨立分析和解決問題的能力以及協作能力。答辯環節讓學生闡述設計思路、依據和創新點等,鍛煉學生的表達和溝通能力,發現設計和工藝的不足。
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一、教學中存在的幾個問題
(1)機械制造工程課程內容枯燥,知識點較多,知識點與知識點之間缺乏銜接,且比較零碎。如果以簡單的講授法上課,學生課上很快就會失去興趣。所以提高學生的學習興趣,課上吸引學生注意力,這是改善教學質量的關鍵。
(2)一些學生已有一定的專業基礎,自認為老師所講的都已學過,于是思想懈怠,不愿認真聽講。技本學生在入校時已學習與機械相關的專業知識,對機床的結構和金屬切削要素等相關理論知識有了一定的了解;部分擁有車工中級證書或高級證書的學生在實訓過程中對機床的實際操作和結構比較了解,具備較好的專業基礎;前期的學習使學生們更容易接受和理解機械制造工程課程中的知識點和專業詞匯,如“進給量”“切削深度”“積屑瘤”“機床的剛性”等。但是,很多學生認為自己對課本上的內容已有所了解,因此上課時不注意認真聽講、玩手機等情況較多。殊不知,在技校中學習的機械知識內容一般比較淺顯,而大學專業課程教學中的學習內容更加深入和系統。
(3)基礎理論知識缺乏,學習興趣不高。在技校學習過程中,學生以練習實際操作為主,基礎理論課程如高等數學、物理等學習不夠深入,稍微遇到有點理論深度的知識點,學生就難以接受。如在講解如何理解切削力經驗公式時,大部分學生表示很難理解單因素法和對數坐標系。此外,部分學生養成了不重視理論知識學習和學習不求甚解的習慣,而這會直接導致其專業知識掌握不扎實,對復雜、深入的專業知識無法理解。
二、改進措施
1.結合教學內容,采用啟發式教學
機械制造工程課程中,闡述切削加工設備及加工工藝的基本概念、組成及原理的內容較多,內容冗雜,比較枯燥。教師可采用啟發式教學引導學生課上思考,調動學生的主動性和積極性。采用這種方式不但可以使學生學好基本概念和原理,還可以培養學生的推理能力和分析問題的能力。如在講解切削熱時,教師可先給學生講解古人鉆木取火的實例,然后提問切削熱是怎樣產生的,學生很容易就能想到切削熱是由于機械能轉化為熱能而產生的。隨后再提問學生機械能主要通過哪兩種方式轉變為熱能的。這就要求學生結合前面學習的“切削力產生的兩種方式”進行思考。通過這種教學方式,學生可主動參與教學環節,發展了邏輯思維能力,同時將前后知識點銜接起來,理解更加深刻。
2.采用多媒體和三維繪圖軟件進行輔助教學
教師采用多媒體和三維繪畫軟件進行輔助教學可使各知識點循序漸進地出現,使上課內容層次鮮明、生動,學生更容易接受。另外,教師還可以利用多媒體播放實際加工過程中的高速攝影、錄像,豐富課堂內容。如在講“積屑瘤的生長為一個動態過程,同時生長,同時剝落”這一特點時,給學生播放積屑瘤的高速攝影錄像,學生就能很容易地理解積屑瘤的生長動態過程。另外,在講解積屑瘤對切削過程的影響時,通過播放實際加工錄像,學生就能理解積屑瘤具有增大刀具的前角和增大切削厚度等作用。
3.采用教具進行輔助教學
機械制造工程是一門實踐性很強的課程,課上僅通過語言表達和視頻播放方式對某個知識點進行闡述則很難達到很好的效果。而配合實物對某些知識點進行講解能使教學更加直觀、形象,提高學生的感性認識,同時增強學生的學習興趣。例如,在講解車刀和麻花鉆的結構及標注幾何角度時,借助錄像或三維軟件教學,學生基本上能夠準確掌握各角度的概念。在此基礎上,再對實體刀具如45°外圓車刀、切斷刀等知識進行講解,引導學生在實物上建立坐標系,在黑板平面(通過旋轉使其與基面或切削平面或主剖面平行)上進行投影,這樣學生能夠較快地畫出刀具的各個角度,如前角、后角、主偏角、刃傾角等,對這些角度的概念理解更加透徹。
4.結合工程實例和實驗實訓,講授理論知識
機械制造工程課程與實際生產結合緊密,實用性強,課上結合工程實例來講解,宏觀上可使學生了解制造技術的現狀和發展趨勢,明白制造科學知識源于生產實踐又服務于生產實踐的道理。此外,可讓學生感受到知識的實用性,增強學習興趣和主動性,同時可使學生提前了解各種機械企業和企業中的工作環境,提前做好人生規劃。例如,在講解拉床的特點與原理時,為學生播放哈量集團加工游標卡尺時游標尺上的鍵槽加工過程,學生就能很明確地理解拉床的加工過程和特點,增強感性認識。教師課上還可向學生介紹哈量集團的生產狀況以及企業對人才素質的要求,讓學生明白課上學習的內容與就業息息相關,只有認真學習,才能發揮自身競爭優勢。進行工程實例講解可以拓寬學生的視野,使知識學習變得具體化、形象化,激發學生學習該課程的動力和興趣。
另外,實驗實訓一方面可以增強學生動手能力,另一方面可加深學生對基本知識的理解。如在講解切削力理論公式的建立時,剛開始大部分學生不明白什么是單因素法和對數坐標系。在完成切削力測量和測力系統標定實驗后,學生通過實驗建立了工藝條件下的切削經驗公式,對單因素法和對數坐標系有了一定的了解。
三、小結
教學是一個不斷探索、逐步完善的過程。為提高教學質量,教師需要針對學生的特點,因材施教。針對技本學生在學習過程中存在的一些問題,采用啟發式教學方式,結合多媒體、教具、工程實例和實驗實訓,使枯燥、抽象的專業知識生動化、具體化、形象化、實用化,能夠提高學生的學習興趣,激發學生內在學習主動性,鍛煉學生的邏輯思維能力,為我國的職業院校培養出合格的雙師型教師。